Descubren cómo hacer que se generen nuevas neuronas en un cerebro adulto

Las células madre tienen la capacidad única de producir continuamente copias de sí mismas y dar lugar a células diferenciadas con funciones más especializadas. Las células madre neurales son responsables de la construcción del cerebro durante el desarrollo embrionario, generando todas las células del sistema nervioso central, incluidas las neuronas.

Hay células madre neurales que persisten en ciertas regiones cerebrales incluso después de que el cerebro esté completamente formado. Estas células madre son capaces de fabricar nuevas neuronas a lo largo de toda su vida. Este fenómeno biológico, denominado neurogénesis adulta, es importante para funciones específicas como los procesos de aprendizaje y memoria. Sin embargo, en el cerebro adulto, estas células madre se vuelven más silenciosas o ''latentes'' y reducen su capacidad de renovación y diferenciación. Como consecuencia, la neurogénesis disminuye significativamente a medida que la persona envejece.

El laboratorio de Jean-Claude Martinou, de la Universidad de Ginebra (UNIGE) en Suiza, y el de Marlen Knobloch, de la Universidad de Lausana (UNIL) en Suiza, han descubierto un mecanismo metabólico por el que las células madre neurales adultas pueden salir de su estado latente y volverse activas. El equipo, que incluye a Francesco Petrelli y Valentina Scandella de la UNIL, también ha descubierto cómo hacer que este proceso se ponga en marcha.

Los investigadores descubrieron que las mitocondrias, que son los orgánulos productores de energía dentro de las células, intervienen en la regulación del nivel de activación de las células madre neurales adultas. El transportador mitocondrial de piruvato, un complejo proteico descubierto hace once años en el grupo del profesor Martinou, desempeña un papel particular en esta regulación. Su actividad influye en las opciones metabólicas que puede utilizar una célula. Conociendo las vías metabólicas que distinguen a las células activas de las inactivas, los científicos pueden despertar a las células durmientes mediante la modificación de su metabolismo mitocondrial.

Neuronas recién producidas (rojo) en el giro dentado con núcleos celulares (azul) y un marcador de neuronas inmaduras (verde). (Foto: © Knobloch Lab – UNIL)

Los autores del estudio bloquearon la actividad del transportador mitocondrial de piruvato utilizando inhibidores químicos o generando ratones con una mutación que afecta al gen Mpc1. Gracias a estas estrategias, los científicos lograron activar células madre neurales latentes, consiguiendo de este modo que se generasen nuevas neuronas en los cerebros de ratones adultos o incluso seniles.

Estos resultados son prometedores para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas en humanos.

El estudio se titula “Mitochondrial pyruvate metabolism regulates the activation of quiescent adult neural stem cells”. Y se ha publicado en la revista académica Science Advances. (Fuente: NCYT de Amazings)